Почему же все-таки нельзя создать одну большую одноступенчатую ракету? А дело в том, что в соотношении масс топлива и конструкции ракеты устанавливается определенный предел. Помните, мы говорили, что хороша та ракета, у которой наибольшую массу занимает топливо. Но количество топлива при заданной конструкции имеет определенную конечную величину. Попытки увеличить количество топлива неизбежно приведут к утяжелению конструкции ракеты. А чтобы сообщить ускорение этому дополнительному весу конструкции, опять нужно топливо. Словом, достигнув определенного соотношения масс топлива и конструкции ракеты, мы окажемся в заколдованном круге.
Выход тут в одном - как можно быстрее отделять от ракеты те массы, которые уже не нужны для продолжения ее движения, - отработавшие двигатели, пустые баки. Этого можно достичь в схеме многоступенчатой ракеты, где каждая ступень представляет собой самостоятельный блок с собственным двигателем и собственными баками для топлива. Когда все топливо в ступени сгорает, она отделяется от остальной ракеты, и таким образом масса, которой двигатель следующей ступени должен сообщить ускорение, становится значительно меньше.
Но не следует думать, что число ступеней ракеты можно увеличивать неограниченно. Расчеты показывают, что, если максимальная скорость, которую можно достичь с помощью многоступенчатой ракеты, возрастает в арифметической прогрессии, полная масса ракеты возрастает в геометрической прогрессии. В стремлении получить все большую скорость ракеты мы очень скоро убедимся, что достигается это слишком дорогой ценой.
...Однако вернемся к нашему полету, тем более что сейчас самый ответственный момент - выведение корабля на орбиту. Надо доложить на Землю, как у нас обстоят дела: там, естественно, беспокоятся.
Вы чувствуете, как наливается свинцом тело, плотнее вдавливается в кресло? Попробуйте поднять руку! Она стала тяжелей в несколько раз. Во сколько? Вот прибор, показывающий величину перегрузки. В его окошечке цифра «2,5». Это значит, что вес нашего тела стал как бы в два с половиной раза больше.
Исследованиями и экспериментами установлено, что здоровый и тренированный человек удовлетворительно переносит 6-7-кратное превышение своего веса в течение пяти минут и более; 10- кратное - в течение двух минут и 12-кратное - в течение нескольких десятков секунд. И это не в любом положении тела, а лишь тогда, когда перегрузка действует в направлении «грудь - спина». В таком положении мы сейчас с вами находимся. Так в космическом корабле устанавливаются кресла.
А что случится, если перегрузки превысят те, о которых мы говорили выше? В этом случае человек может потерять сознание. С нетренированным человеком это может произойти, когда перегрузка достигнет всего лишь пяти единиц.
...Нас продолжает сильнее вдавливать в кресло. Перегрузка растет. Но вот, достигнув максимума, она ослабевает. Уменьшились шум, вибрация. Это значит, произошло отделение первой ступени, в результате чего тяга снизилась. Через несколько секунд перегрузка снова возрастает.
Снижение и увеличение перегрузки происходит и после отделения второй ступени - это время выключения двигателей одной ступени и выхода на расчетный режим тяги другой.
Наконец наступает полная тишина. Отработала третья ступень ракеты-носителя. Вскоре она отделяется от корабля и, сверкая в солнечных лучах, остается позади.
Мы на орбите!
По команде программно-временного устройства раскрываются панели солнечных батарей, антенны бортовых радиотехнических средств.
Но что это, наш корабль медленно вращается? В иллюминаторах попеременно показываются Земля, Солнце. Здесь нет ничего необычного: произошло это из-за возмущений при отделении от последней ступени. Сейчас включится одна из основных систем корабля - система ориентации и управления движением, и вращение прекратится.
Не успели мы прийти в себя от состояния перегрузки, как оказались в другом - в состоянии невесомости. Оно наступает сразу же, как только корабль достигнет орбитальной скорости и прекратится работа двигательной установки последней ступени ракеты-носителя.
Невесомость - наиболее характерный фактор космического полета. С другими факторами - шум, вибрация, ограниченный объем жизненного пространства, искусственная атмосфера - человек в той пли иной мере встречается в земной деятельности, например во время плавания па подводных лодках, в полетах на самолетах. Невесомость же присуща только космическому полету.
Когда наш корабль достиг первой космической скорости, сила земного тяготения уравновесилась центробежной силой, действующей в противоположном направлении. В результате этого возник эффект потери веса. Появилась так называемая динамическая невесомость. При полетах к планетам, далеко удаленным от Земли, возможен другой вид невесомости - статическая невесомость. В этом случае тело практически не будет испытывать воздействия силы тяжести или в равной мере будет подвергаться притяжению Земли и других небесных тел.
Еще недавно писатели-фантасты писали о невесомости как об удивительно приятном состоянии, чувстве пьянящей легкости. В действительности дело оказалось сложней.
Организм человека в течение миллионов лет формировался под воздействием силы тяжести. Под ее влиянием человек после рождения вырабатывает координацию движений. Работа органов человеческого тела также в значительной мере связана с действием силы тяжести. Поэтому каждый дерзнувший отправиться в космос сознательно обрекает себя на испытание невесомостью.
Но невесомость действует на разных людей по-разному. Специалисты космической медицины установили, по крайней мере, три группы людей, резко различающихся поведением в условиях невесомости.
Первая группа вообще не переносит невесомости. Люди этой группы испытывают непроходящее чувство падения. Их поведение напоминает поведение до смерти напуганного человека. Ни о каких осознанных действиях такого человека не может быть и речи. Путь в космос таким запрещен.
Люди, относящиеся ко второй группе, испытывают всевозможные неудобства, или, как говорят, дискомфорт. Например, им кажется, что они находятся в перевернутом положении или что они опрокидываются на спину: невесомость отвлекает их внимание, снижает работоспособность. Если степень снижения работоспособности не очень велика, такие люди могут быть космонавтами.
К третьей группе относятся люди, которым невесомость не доставляет заметных неприятностей. Оказавшись в ней, они быстро приспособляются и даже испытывают радость, возбуждение, подъем. Это, прежде всего летчики-истребители, много летавшие на реактивных самолетах, люди, которым чувство невесомости более или менее знакомо.
Можно ли повысить устойчивость организма к невесомости? Можно. Для этой цели разработаны специальные тренажеры. У нас, в Центре подготовки, такую тренировку проходят люди, уже отобранные в космонавты. Относятся они, понятно, ко второй и третьей группам.
А теперь давайте понаблюдаем, что происходит в корабле, проанализируем наши ощущения.
Все, что не было закреплено, вдруг оказывается плавающим по кабине. Бортжурнал, немало весивший на Земле, висит в воздухе. Стоит его слегка толкнуть пальцем, как он уплывает в сторону. Едва освободившись от привязных ремней, мы сразу же оказываемся у потолка. Свои движения приходится соизмерять. Помните: сила действия равна силе противодействия! В земных условиях противодействие не столь заметно. Зато здесь с какой силой оттолкнешься от кресла, с такой и встретишься со стенкой кабины.
Открываем крышку люка, ведущего в орбитальный отсек, убедившись предварительно, что там такое же, как в кабине, давление. Ныряем в образовавшееся над головой отверстие. Здесь, в серванте, в застегивающихся карманах уложены научная аппаратура, приборы. На первом витке инженер- исследователь обычно занят тем, что достает их и укрепляет на рабочих местах. Делать это не трудно: тяжелые на Земле, они теперь легче пушинки.
Помню, от кинокамеры, с которой мы бегали по Звездному в поисках объекта для съемки во время подготовки к полету, очень быстро уставали руки: как-никак больше трех килограммов. Зато здесь с ней можно было делать что угодно.
Для удобства передвижения к полу отсека прикреплены петли, куда можно вставлять носки ног, а вдоль стен, чтобы держаться руками, укреплен поручень.
